常見的疲勞壽命測試標(biāo)準(zhǔn)有哪些？

2025-07-31

疲勞壽命測試標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)范測試流程、確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可比性的重要依據(jù)，不同國家、行業(yè)及材料類型都有對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)體系。以下按國際標(biāo)準(zhǔn)、美國標(biāo)準(zhǔn)、中國標(biāo)準(zhǔn)及特定材料 / 場景標(biāo)準(zhǔn)分類介紹常見標(biāo)準(zhǔn)：

一、國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO 體系）

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定的疲勞測試標(biāo)準(zhǔn)適用于全球范圍內(nèi)的材料和構(gòu)件測試，具有廣泛通用性。

1. 基礎(chǔ)疲勞測試標(biāo)準(zhǔn)

ISO 13003:2003
標(biāo)題：《纖維增強塑料疲勞性能測試方法》
適用范圍：復(fù)合材料的軸向拉伸 - 壓縮疲勞測試，規(guī)定了試樣制備、載荷控制、數(shù)據(jù)記錄等要求。
ISO 12106:2003
標(biāo)題：《金屬材料疲勞測試軸向力控制方法》
核心內(nèi)容：金屬材料在軸向交變載荷下的疲勞測試流程，包括 S-N 曲線測定、疲勞極限評估等。
ISO 13479:2003
標(biāo)題：《金屬材料旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞測試方法》
適用場景：通過旋轉(zhuǎn)彎曲加載評估金屬棒材、軸類零件的疲勞性能，明確了試驗機校準(zhǔn)、試樣尺寸等細節(jié)。

2. 復(fù)合載荷與特殊環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)

ISO 1099:2006
標(biāo)題：《金屬材料扭轉(zhuǎn)疲勞測試方法》
規(guī)定：金屬材料在交變扭矩作用下的疲勞測試，包括純扭轉(zhuǎn)和復(fù)合軸向載荷的扭轉(zhuǎn)測試。
ISO 303-1:2010
標(biāo)題：《滾動軸承疲勞壽命測試第 1 部分：基本方法》
針對滾動軸承的疲勞壽命測試，涵蓋載荷條件、轉(zhuǎn)速控制、失效判定等。

二、美國材料與試驗協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)（ASTM 體系）

ASTM 標(biāo)準(zhǔn)在航空航天、汽車、機械等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，以細節(jié)嚴(yán)謹(jǐn)、操作性強為特點。

1. 軸向與彎曲疲勞

ASTM E466-15(2021)
標(biāo)題：《金屬材料軸向恒幅疲勞測試標(biāo)準(zhǔn)實施規(guī)程》
核心：金屬材料在軸向正弦波載荷下的疲勞測試，包括載荷頻率、波形控制、數(shù)據(jù)處理方法，是行業(yè)內(nèi)常用的軸向疲勞標(biāo)準(zhǔn)之一。
ASTM E468-15(2021)
標(biāo)題：《金屬材料旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞測試標(biāo)準(zhǔn)實施規(guī)程》
適用：通過旋轉(zhuǎn)彎曲加載測定金屬材料的疲勞極限，明確了試樣安裝、平衡調(diào)整等關(guān)鍵步驟。

2. 扭轉(zhuǎn)與復(fù)合疲勞

ASTM E1942-16(2021)
標(biāo)題：《金屬材料扭轉(zhuǎn)疲勞測試標(biāo)準(zhǔn)試驗方法》
規(guī)定：金屬材料在交變扭矩下的疲勞測試，包括純扭轉(zhuǎn)和軸向 - 扭轉(zhuǎn)復(fù)合載荷測試的流程。
ASTM G49-97(2018)
標(biāo)題：《金屬腐蝕疲勞測試標(biāo)準(zhǔn)試驗方法》
針對：金屬材料在腐蝕介質(zhì)（如鹽水）中承受交變載荷的疲勞測試，涵蓋介質(zhì)濃度、溫度控制、腐蝕 - 疲勞交互作用評估。

3. 裂紋擴展測試

ASTM E647-15(2021)
標(biāo)題：《疲勞裂紋擴展速率測試標(biāo)準(zhǔn)試驗方法》
重要性：全球應(yīng)用廣泛的疲勞裂紋擴展測試標(biāo)準(zhǔn)，適用于金屬和復(fù)合材料，規(guī)定了用緊湊拉伸試樣（CT 試樣）等測定裂紋擴展速率的方法。

三、中國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 體系）

中國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）結(jié)合國內(nèi)工業(yè)需求，部分參考 ISO 或 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)制定，適用于國內(nèi)產(chǎn)品認證和質(zhì)量檢測。

GB/T 3075-2008
標(biāo)題：《金屬材料疲勞試驗軸向力控制方法》
等效采用 ISO 12106，規(guī)定金屬材料軸向疲勞測試的試樣、加載方式、數(shù)據(jù)處理，是國內(nèi)金屬疲勞測試的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。
GB/T 4337-2015
標(biāo)題：《金屬材料疲勞試驗旋轉(zhuǎn)彎曲方法》
適用于金屬棒材的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞測試，明確了試驗機技術(shù)要求、試樣加工精度等。
GB/T 12443-2007
標(biāo)題：《金屬材料扭應(yīng)力疲勞試驗方法》
針對金屬材料的扭轉(zhuǎn)疲勞測試，包括純扭轉(zhuǎn)和復(fù)合載荷測試的流程。
GB/T 21143-2014
標(biāo)題：《金屬材料準(zhǔn)靜態(tài)斷裂韌度和疲勞裂紋擴展速率試驗方法》
參考 ASTM E647，規(guī)定金屬材料疲勞裂紋擴展速率的測試方法，適用于結(jié)構(gòu)完整性評估。

四、特定行業(yè)與材料標(biāo)準(zhǔn)

1. 航空航天領(lǐng)域

SAE J327-2011（美國汽車工程師學(xué)會）
標(biāo)題：《金屬材料軸向疲勞測試推薦規(guī)程》
常用于航空航天零部件的疲勞驗證，強調(diào)高可靠性要求下的測試精度。
HB 5287-1996（中國航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）
標(biāo)題：《金屬材料軸向疲勞試驗方法》
針對航空用金屬材料（如鈦合金、高強度鋼）的疲勞測試，嚴(yán)格控制環(huán)境溫度和載荷穩(wěn)定性。

2. 復(fù)合材料領(lǐng)域

ASTM D3479/D3479M-19
標(biāo)題：《聚合物基復(fù)合材料拉伸疲勞性能標(biāo)準(zhǔn)試驗方法》
適用于復(fù)合材料層合板的拉伸疲勞測試，規(guī)定了試樣尺寸、加載頻率（通常 5-10Hz）等。
GB/T 35465-2017
標(biāo)題：《纖維增強復(fù)合材料疲勞性能測試方法總則》
涵蓋復(fù)合材料在拉伸、彎曲、壓縮等載荷下的疲勞測試通用要求。

3. 汽車與軌道交通領(lǐng)域

ISO 12405-3:2019
標(biāo)題：《電動汽車鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng) 第 3 部分：機械測試》
包含蓄電池包的振動疲勞測試要求，模擬車輛行駛中的振動環(huán)境。
QC/T 518-2017（中國汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）
標(biāo)題：《汽車用螺紋緊固件緊固通則》
涉及螺栓的疲勞壽命驗證方法，結(jié)合預(yù)緊力和交變載荷測試。